Oglekļa šķiedras infrasarkanā apkure: Frekvenču šķiedras: principi un pielietojumi

Vakar pēcpusdienā mēs nosūtījām 15 oglekļa šķiedras sildīšanas cauruleskatrs 1,8 m garš, ar 380 V un 2000 W specifikāciju. Šis garums ir salīdzinoši liels. Šodien es turpināšu iepazīstināt ar oglekļa šķiedras sildīšanas cauruļu sildīšanas principu un apspriedīšu nozares, kurās tās galvenokārt izmanto. Dalīšos ar dažiem konkrētu gadījumu pētījumiem no dažādām nozarēm, lai ikviens varētu no tiem mācīties.

Pamatzināšanas par infrasarkano starojumu

Vispirms sāksim ar dažām pamatzināšanām par infrasarkano starojumu. Šis ir īss pārskats; detalizēts skaidrojums viegli aizpildītu veselu fizikas lekciju, tāpēc strādāsim kopā, lai uzzinātu vairāk.

Oglekļa šķiedras sildīšanas cauruļu sildīšanas process

Kad oglekļa šķiedras sildīšanas caurule ir zem sprieguma, tas izstaro oranži sarkanu gaismu un vienlaikus rada infrasarkano starojumu, kas sasilda apkārtējos objektus. Karsēšanas caurules virsmas temperatūra var pārsniegt 500 °C. Sildīšanas procesā tiek integrēti trīs izplatītākie siltuma pārneses veidi: siltuma vadītspēja, siltuma konvekcija un siltuma starojums, no kuriem galvenais ir siltuma starojums. Tālāk es iepazīstināšu ar šiem trim siltuma pārneses veidiem.

Siltuma vadītspēja

Siltumvadītspēja attiecas uz procesu, kurā siltums tiek nodots no objekta daļas ar augstāku temperatūru uz objekta daļu ar zemāku temperatūru. Siltumvadītspēja notiek cietās vielās, šķidrumos un gāzēs, bet, stingri ņemot, tikai cietās vielās tā ir tīra siltumvadītspēja. Pat stacionāros šķidrumos notiek dabiskā konvekcija, ko izraisa blīvuma starpība, ko rada temperatūras gradients, t. i., šķidrumos vienlaikus notiek siltuma konvekcija un siltuma vadītspēja. Ikdienā bieži sastopams piemērs ir dzelzs stieņa viena gala karsēšana virs uguns un sajūta, ka otrais gals kļūst karsts - tā ir siltuma vadītspēja. Cits piemērs ir lāpstiņas rokturis, kas ēdiena gatavošanas laikā kļūst karsts, un arī tas ir siltuma vadītspējas veids.

Termiskā konvekcija

Termiskā konvekcija, ko dēvē arī par konvekcijas siltuma pārnesi, ir siltuma pārneses process, ko izraisa daļiņu relatīvā kustība šķidrumā. Šis siltuma pārneses veids var notikt tikai šķidrumos (gāzēs un šķidrumos), un to vienmēr pavada vadītspējai, ko izraisa šķidruma molekulu kustība.

Termisko konvekciju var iedalīt divos veidos:

• Līdz Medium: Gāzu konvekcija un šķidruma konvekcija, kur gāzu konvekcija ir redzamāka nekā šķidruma konvekcija.
• Līdz cēlonis: Dabiskajai konvekcijai, ko izraisa tikai blīvuma atšķirības starp karsto un auksto šķidruma daļu, parasti ir zems plūsmas ātrums. Piespiedu konvekcijai, ko izraisa dažādu sūkņu, ventilatoru vai citu ārējo spēku iedarbība, bieži vien ir liels plūsmas ātrums.

Visbiežāk sastopamais termiskās konvekcijas piemērs ikdienā ir ūdens vārīšanās.

Siltuma starojums

Siltuma starojums attiecas uz parādību, kad objekts izstaro elektromagnētiskos viļņus savas temperatūras dēļ. Jebkurš objekts, kura temperatūra ir augstāka par absolūto nulli, var izstarot siltuma starojumu, un jo augstāka temperatūra, jo lielāka kopējā izstarotā enerģija. Siltuma starojuma spektrs ir nepārtraukts un teorētiski aptver viļņu garumu no 0 līdz ∞. Lielākā daļa siltuma starojuma tiek pārraidīta, izmantojot garākos viļņu garumus redzamās gaismas un infrasarkanajā spektrā.

Zemākās temperatūrās starojums galvenokārt notiek neredzamajā infrasarkanajā diapazonā. Kad temperatūra sasniedz 300 °C, spēcīgākais viļņa garums siltuma starojumā ir infrasarkanajā apgabalā. Ja temperatūra ir no 500°C līdz 800°C, spēcīgākā viļņa garuma komponente pārvietojas uz redzamās gaismas apgabalu.

Enerģija, ko virsma izstaro (vai absorbē) laika un platības vienībā, ir saistīta ar virsmas īpašībām un temperatūru. Jo tumšāka un raupjāka virsma, jo lielāka tās spēja izstarot (vai absorbēt) enerģiju. Visi objekti izstaro enerģiju uz apkārtējo vidi elektromagnētisko viļņu veidā. Kad šie viļņi savā izplatīšanās ceļā saskaras ar kādu objektu, tie uzbudina mikroskopiskās daļiņas objektā, izraisot tā sasilšanu.

Pat no attāluma no liesmas mēs varam sajust siltumu - tas ir saistīts ar infrasarkano starojumu, kas liek mums justies silti. Visbiežāk siltuma starojumu izmanto, sēžot pie uguns, bet, piemēram, roku sildītājs izmanto citu siltuma pārneses veidu, un to nevajadzētu sajaukt. Infrasarkanais starojums, ko izstaro oglekļa šķiedras sildierīces, ir tajā pašā viļņu garuma diapazonā, ko rada degošas liesmas, proti, no 2,0 līdz 15 mikroniem.

Materiāli, piemēram, pārtika, tekstilizstrādājumi, krāsas un kultūraugi, visvieglāk absorbē šo viļņu garuma diapazonu. Tāpēc, kad šie materiāli tiek pakļauti infrasarkanā starojuma iedarbībai, ko izstaro oglekļa šķiedras sildīšanas caurules, tie absorbē starojumu un pārvērš to siltumā, paaugstinot materiāla temperatūru, lai panāktu žāvēšanas, sildīšanas vai cietināšanas efektu. Sildot ar infrasarkano starojumu, sildāmā viela efektīvāk absorbē starojumu, jo pastāv rezonanse starp materiāla absorbcijas joslu un infrasarkano viļņu garumu. Tas maksimāli palielina infrasarkanā siltuma absorbciju, strauji paaugstinot temperatūru un uzlabojot sildīšanas efektivitāti, kas savukārt uzlabo ražošanas efektivitāti.

Pielietojums automobiļu rūpniecībā

Automobiļu ražošanas procesā, oglekļa šķiedras sildīšanas caurules visbiežāk izmanto krāsošanas kabīnēs, kā minēts iepriekšējos rakstos. Tāpēc šeit sīkāk par oglekļa šķiedras infrasarkano staru sildīšanas cauruļu pielietošanu krāsošanas kabīnēs nerunāšu.

Pielietojums tekstilizstrādājumu apdrukāšanas un krāsošanas nozarē

Tekstilrūpniecībā tipiski infrasarkanās sildīšanas piemēri ir tādas iekārtas kā plākšņu mašīnas, tuneļu žāvētāji un pārvietojamās žāvēšanas mašīnas. Kad oglekļa šķiedras sildīšanas caurulīte ir zem sprieguma, tā izstaro oranži dzeltenu gaismu un infrasarkano starojumu, kura viļņu garums ir no 2,0 līdz 15 mikroniem. Šis viļņu garuma diapazons atbilst daudzu tekstilizstrādājumu un ūdenī šķīstošu krāsvielu absorbcijas joslai. Uzkarsējot ar infrasarkano starojumu, tekstilmateriāls vai krāsviela ātri absorbē infrasarkano siltumu, pateicoties atbilstošajam viļņa garumam, strauji paaugstinot temperatūru, uzlabojot karsēšanas efektivitāti un paaugstinot ražošanas efektivitāti.

GlobalQT ir vadošais ražotājs, kas specializējas augstas kvalitātes kvarca sildīšanas caurules un risinājumus. Lai iegūtu vairāk informācijas, apmeklējiet mūsu tīmekļa vietne vai sazinieties ar mums pa tel contact@globalquartztube.com.